CN110085110A - 车站机电设备仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地铁车站仿真系统。车站机电设备仿真系统，包括一个三维车站建筑模型，所述三维车站建筑模型以一实际的地铁车站建筑为原型，按照1:35的微缩比例构造而成的平台，所述三维车站建筑模型包括人流系统、冷热风系统、隧道换气系统、冷凝水系统。有益效果：车站机电设备仿真系统，通过人流系统、冷热风系统、隧道换气系统、冷凝水系统分别模拟仿真地铁车站的人流、冷热风、隧道换气、冷凝水系统，能够直观展现车站结构和各类仿真机电设备的关联动态运行，以便车站的值班、检修、管理等各类人员用全局的视角观察、学习并理解地下车站的工况模式控制体系以及各类机电系统在各工况模式下的运行方式。

Description

车站机电设备仿真系统

技术领域

本发明涉及仿真模型技术领域，具体涉及地铁车站仿真系统。

背景技术

在城市轨道交通运行管理体系中，各岗位员工的培训是非常重要的一环。目前的对这些岗位的配置包括有设备/系统操作培训、设备/系统维护检修培训等等。

但目前综合监控科目(含FAS，BAS)的培训大多针对单个系统进行，并且多采用搭建最小系统或模式图示板的方式给受训对象一个相对直观场景。这种培训方式虽然能让受训人员学习到单个系统的构成和运行方式，学习到单个系统的操作方式及检修要点，在培训过程中受训人员始终不能看到车站整体的运行情况，需要进行想象，这无疑增加了培训难度、培训效果被打了折扣。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种车站机电设备仿真系统，解决以上至少一个技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

车站机电设备仿真系统，包括一个三维车站建筑模型，所述三维车站建筑模型以一实际的地铁车站建筑为原型，按照1:35的微缩比例构造而成的平台，所述三维车站建筑模型包括人流系统、冷热风系统、隧道换气系统、冷凝水系统。

有益效果：车站机电设备仿真系统，通过人流系统、冷热风系统、隧道换气系统、冷凝水系统分别模拟仿真地铁车站的人流、冷热风、隧道换气、冷凝水系统，能够直观展现车站结构和各类仿真机电设备的关联动态运行，以便车站的值班、检修、管理等各类人员用全局的视角观察、学习并理解地下车站的工况模式控制体系以及各类机电系统在各工况模式下的运行方式。

附图说明

图1为电动控制开关站台玻璃门模块的结构示意图；

图2为冷热风系统的结构示意图；

图3为隧道换气系统的结构示意图；

图4为冷凝水系统的结构示意图；

图5为本发明的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1、2、3、4或5，车站机电设备仿真系统，包括一个三维车站建筑模型，所述三维车站建筑模型以一实际的地铁车站建筑为原型，按照1:35的微缩比例构造而成的平台，所述三维车站建筑模型还包括人流系统、冷热风系统、隧道换气系统、冷凝水系统。

人流系统包括LED灯光人流演示模块、电控自动扶梯模块、垂直升降电梯模块、电动控制开关站台玻璃门模块；LED灯光人流演示模块采用不同颜色灯光流动演示人流进站和出站，具体做法是三维车站建筑模型的地面采用亚克力制作，内置LED彩色灯带25，LED彩色灯带25按人流进出不同方向铺设。

电动控制开关站台玻璃门模块，包括矩形的边框1和安装在边框1内的玻璃门2，玻璃门2的下端设有齿条4，边框1的下端设有供齿条4穿过的缺口，齿条4穿过通孔，齿条4滑动方向的末端设有一驱动齿条4滑动的驱动装置，驱动装置通过第一电机5驱动；第一电机5通过一光电开关连接一电源，玻璃门2的一侧设有一地铁轨道24，地铁轨道24两侧的侧壁上设有光电开关的发射部和接收部。当地铁轨道上的模型车辆运行到特定位置时能够遮挡光电开关的发射部从而触发开关，使第一电机5通电驱动齿条4左右移动，从而实现屏蔽门的开闭。本发明部件数量少、结构简单、体积小仿真度高，便于操作和维护。

可选的，玻璃门2的上端设有滑块，边框1的上部内侧设有与滑块形状相对应的凹槽，滑块嵌入在凹槽中。将滑块嵌入凹槽以固定玻璃门2，减少玻璃门2滑动时的晃动。可选的，玻璃门2的下端套设有一可拆卸的底座3，底座3的底部设有齿条4。便于在玻璃门2的底部设置齿条4，且齿条4设置在可拆卸的底座3上，便于在齿条4磨损后更换。可选的，驱动装置包括一与齿条4相啮合的齿轮组，齿轮组通过第一电机5驱动。通过齿轮组和第一电机5组成减速电机带动齿条4。可选的，驱动装置包括一与齿条4相啮合的丝杆，丝杆通过第一电机驱动。第一电机通过丝杆直接带动齿条4，免去了额外的传动机构。

冷热风系统，包括风机和与风机连接的出风管道8，出风管道8包括一出风口11，出风管道8的上方和出风口11的上方设有多个向外的矩形的凸起9，凸起9的顶部是平面，呈一平台状；以凸起9作为安装座，安装座上固定有风向指示盒13，风向指示盒13内设有一卷轴12，卷轴12连接一步进电机10，卷轴12上缠绕有布条6，风向指示盒13的底部和安装座的底部设有位置对应的开口7，布条6自开口7伸入出风管道8内。本发明在出风管道8和出风口11处设有风向指示盒13，风向指示盒13的布条6伸入出风管道8内，在风机工作时，布条6随着风向摆动，能够清楚看到冷热风的运动，进而方便各类人员观察冷风热风系统的工作状态，提高培训效果。本发明还优化了风向指示盒13的安装方式，在出风管道8的外壁设有平台状的凸起9作为安装座，并将风向指示盒13安装在其上，方便拆装、更换。

安装座的边缘设有向上突出的挡边，风向指示盒13的底面设有向外延伸的凸缘，凸缘的形状大小与挡边围成的形状大小相匹配；凸缘上设有连接螺孔，安装座的对应位置处设有连接螺孔。设置在安装座的连接螺孔靠近出风管道8内侧的一端是封闭的。以保证出风管道8的气密性。

挡边的上表面高于凸缘的上表面，挡边与风向指示盒13的侧壁之间形成间隙，间隙内设有密封垫，密封垫优选为橡胶材料制成的密封垫。密封垫起密封作用，保证出风管道8的气密性，密封垫采用橡胶材料，具有一定的弹性，使风向指示盒13安装的更牢固。

风向指示盒13内设有电源和控制芯片，控制芯片的信号输出端连接步进电机10，控制芯片和步进电机10的电能输入端连接电源，电源优选为锂电池。风向指示盒13内设有电源和控制芯片，使每个风向指示盒13都可以独立工作，个别风向指示盒13发生故障不会影响到整个冷风热风系统的工作。风向指示盒13内还设有用于接收遥控信号的信号接收装置，信号接收装置的信号输出端连接控制芯片的信号输入端。用于操控风向指示盒13开关。

隧道换气系统包括通风管23和换气调节装置，换气调节装置为一百叶门闭合装置15，百叶门闭合装置15包括一壳体，壳体内设有若干叶片14，每个叶片14内固定有一转轴17，壳体的左右两侧分别设有与叶片14数量相对应的第一通孔，转轴17的两端穿过第一通孔与壳体转动连接；每根转轴17的一端延伸至第一通孔的外侧并套设有一叶片齿轮，叶片齿轮之间相互啮合，其中一个叶片齿轮还与固定在第二电机16的输出轴上的驱动齿轮相啮合。本发明将风阀小型化后，转轴17一端的叶片齿轮之间互相啮合，通过第二电机16上的驱动齿轮直接驱动其中一个叶片齿轮来带动所有叶片转动从而实现风阀的功能。简化了一般风阀的结构，采用齿轮之间直接互相啮合的方式进行传动，从而能够缩小体积以适应仿真车站模型的需求。

可选的，叶片分为两片边缘互相贴合的子叶片，两片子叶片上分别设有沿着子叶片长度方向的凹陷，凹陷的形状与转轴17相匹配，转轴17固定在凹陷内。简化结构更方便制作。可选的，第二电机16位于壳体的内侧，壳体上设有第二通孔，第二电机16的输出轴穿过第二通孔，驱动齿轮套设在输出轴上。第二电机16位于壳体内侧，便于进一步减小壳体体积。进一步，第二通孔内固定有一轴承的固定部，轴承的转动部套设在输出轴上。在稳定输出轴的同时降低输出轴转动时受到的摩擦力。

可选的，转轴17与叶片齿轮的连接部的断面呈D形。可选的，输出轴与驱动齿轮的连接部的端面呈D形。使轴与齿轮的连接更稳定，不易滑动。

冷凝水系统包括冷水机、冷却塔、冷却水泵、阀门和供冷凝水流动的连接水管18，连接水管18是透明亚克力材料制成的连接水管，连接水管18的管壁内设有一沿连接水管18轴向延伸的中空通道，中空通道内插设有LED灯条，LED灯条的发光面朝向连接水管18外侧；连接水管18内流通冷凝水，冷凝水是添加有彩粉的冷凝水，连接水管18包括进水管和出水管，进水管和出水管内流动的冷凝水添加颜色不同的彩粉。

本发明采用透明亚克力材料制作连接水管18，并在连接水管18上设有LED灯条，利用LED灯条指示连接水管18内的水流方向，并提高水的流动效果，同时，本发明在连接水管18内流动的冷凝水中添加彩粉，并对进出水用不同颜色区分，可以通过透明的连接水管18观察水中彩粉的流动，进而观察水的流动。利用添加彩粉的水和LED灯条的配合，使相关人员可以轻松观察到水的流动。减小了培训难度，提高培训效果。此外，本发明还对LED灯条的安装方式进行了优化，在连接水管18的管壁内设置中空通道，并将LED灯条插入，而不是直接将LED灯条黏贴在连接水管18的外壁上，将LED灯条插入管壁内可以直接利用管壁作为保护，同时透明的管壁也不会影响发光效果。

作为一种优选方案，中空通道是横截面为“H”形的中空通道21，中空通道21的两端分别插入LED灯条；中空通道21靠近连接水管18外侧的一端内设有第一LED灯条20，第一LED灯条20的发光面朝外；中空通道21靠近连接水管18内侧的一端内设有第二LED灯条22，第二LED灯条22的发光面朝内；中空通道21的中部穿过连接第一LED灯条20和第二LED灯条22的导线。第一LED灯条20发光面朝向管外，用于指示水流方向，第二LED灯条22发光面朝向管内，照亮混有彩粉的冷凝水，提高水的流动效果，更容易观察。

连接水管18的内壁上可以设有一防漏层19，防漏层19是透明橡胶材料制成的套状的防漏层，防漏层19的两端设有向外的包边，包边包套在连接水管18的两端，并覆盖中空通道21两端的开口；包边在开口处设有供导线穿过的小孔。连接水管内设有透明橡胶材料制成的防漏层，并且防漏层的两端将中空通道密封，避免LED灯条因漏水而短路、损坏；在开口处的防漏层上设有小孔，在不影响密封的情况下使LED灯条的导线穿过，连接电源、控制系统等。此外，防漏层还使连接水管与混入彩粉的冷凝水没有直接接触，避免连接水管被染色，只需要更换防漏层即可。延长了连接水管的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.车站机电设备仿真系统，包括一个三维车站建筑模型，其特征在于，所述三维车站建筑模型以一实际的地铁车站建筑为原型，按照1:35的微缩比例构造而成的平台，所述三维车站建筑模型包括人流系统、冷热风系统、隧道换气系统、冷凝水系统。

2.根据权利要求1所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：车站机电设备仿真系统，通过人流系统、冷热风系统、隧道换气系统、冷凝水系统分别模拟仿真地铁车站的人流、冷热风、隧道换气、冷凝水系统。

3.根据权利要求1所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：所述人流系统包括LED灯光人流演示模块、电控自动扶梯模块、垂直升降电梯模块、电动控制开关站台玻璃门模块；

所述LED灯光人流演示模块采用不同颜色灯光流动演示人流进站和出站，具体做法是所述三维车站建筑模型的地面采用亚克力制作，内置LED彩色灯带，所述LED彩色灯带按人流进出不同方向铺设。

4.根据权利要求3所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：电动控制开关站台玻璃门模块，包括矩形的边框和安装在所述边框内的玻璃门，所述玻璃门的下端设有齿条，所述边框的下端设有供所述齿条穿过的缺口，所述齿条穿过所述通孔，所述齿条滑动方向的末端设有一驱动所述齿条滑动的驱动装置，所述驱动装置通过第一电机驱动；

所述第一电机通过一光电开关连接一电源，所述玻璃门的一侧设有一地铁轨道，所述地铁轨道两侧的侧壁上设有所述光电开关的发射部和接收部。

5.根据权利要求1所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：所述冷热风系统，包括风机和与风机连接的出风管道，所述出风管道包括一出风口11，所述出风管道的上方和所述出风口11的上方设有多个向外的矩形的凸起，所述凸起的顶部是平面，呈一平台状；以所述凸起作为安装座，所述安装座上固定有风向指示盒，所述风向指示盒内设有一卷轴，所述卷轴连接一步进电机，所述卷轴上缠绕有布条，所述风向指示盒的底部和所述安装座的底部设有位置对应的开口，所述布条自所述开口伸入出风管道内。

6.根据权利要求5所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：所述安装座的边缘设有向上突出的挡边，所述风向指示盒的底面设有向外延伸的凸缘，所述凸缘的形状大小与所述挡边围成的形状大小相匹配；所述凸缘上设有连接螺孔，所述安装座的对应位置处设有连接螺孔。

7.根据权利要求1所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：所述隧道换气系统包括通风管和换气调节装置，所述换气调节装置为一百叶门闭合装置，所述百叶门闭合装置包括一壳体，所述壳体内设有若干叶片，每个所述叶片内固定有一转轴，所述壳体的左右两侧分别设有与叶片数量相对应的第一通孔，所述转轴的两端穿过所述第一通孔与所述壳体转动连接；每根所述转轴的一端延伸至所述第一通孔的外侧并套设有一叶片齿轮，所述叶片齿轮之间相互啮合，其中一个所述叶片齿轮还与固定在第二电机的输出轴上的驱动齿轮相啮合。

8.根据权利要求7所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：所述叶片分为两片边缘互相贴合的子叶片，两片所述子叶片上分别设有沿着子叶片长度方向的凹陷，所述凹陷的形状与所述转轴相匹配，所述转轴固定在所述凹陷内。

9.根据权利要求1所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：所述冷凝水系统包括冷水机、冷却塔、冷却水泵、阀门和供冷凝水流动的连接水管，所述连接水管是透明亚克力材料制成的连接水管，所述连接水管的管壁内设有一沿所述连接水管轴向延伸的中空通道，所述中空通道内插设有LED灯条，所述LED灯条的发光面朝向连接水管外侧；所述连接水管内流通冷凝水，所述冷凝水是添加有彩粉的冷凝水，所述连接水管包括进水管和出水管，所述进水管和所述出水管内流动的冷凝水添加颜色不同的彩粉。

10.根据权利要求9所述的车站机电设备仿真系统，其特征在于：所述中空通道是横截面为“H”形的中空通道，所述中空通道的两端分别插入一LED灯条；所述中空通道靠近所述连接水管外侧的一端内设有第一LED灯条，所述第一LED灯条的发光面朝外；所述中空通道靠近所述连接水管内侧的一端内设有第二LED灯条，所述第二LED灯条的发光面朝内；所述中空通道的中部穿过连接所述第一LED灯条和所述第二LED灯条的导线。